热解油基钻屑/橘皮生物炭钝化修复铜铅污染土壤

将热解油基钻屑(OBDC)/橘皮(OB)生物炭(OBDCs-OB)加入到Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)污染土壤中进行为期83 d的钝化修复实验,探究OBDCs-OB用于钝化修复铜铅污染土壤的效果及其对土壤微生物的影响。结果表明,OBDCs-OB表面具有—OH及—COOH等官能团、碳酸盐岩和黏土矿物等矿物组成以及多孔结构,可作为吸附剂使用;对比空白土壤,加入OBDCs-OB后,土壤阳离子交换容量(CEC)增加18.29 cmol/kg,维持pH在6.80;土壤中可酸溶态Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)含量分别降低18.21%和20.07%;Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的潜在浸出毒性分别降低52.8%和92.8%,有效钝化了Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ);土壤微生物总数最大值为8.6×10^(10)cfu/g,土壤脱氢酶与脲酶含量最大值为127.10μgTPE/(g·6 h)和167.10 mg_(NH_(3)-N)/(kg·24 h),增加了土壤微生物群落多样性和丰富度,可促进土壤微生物生长。

热解油基钻屑资源化利用(Ⅰ):废渣基固化剂固化实验研究

针对油基钻屑热解吸处理过程中产生的危险废物残渣,采用废渣基固化剂CS对其进行了固化处理。考察了CS掺量对固化体无侧限抗压强度、水稳性、抗冻性和污染物浸出特性的影响,并利用XRD、SEM和MIP等测试方法,讨论了固化剂对热解油基钻屑的固化机理。结果表明:CS作为固化剂固化热解油基钻屑,其抗压强度及水稳系数(大于0.87)均优于参比样(掺水泥固化体);冻融循环15次后,掺CS热解油基钻屑固化体仍能保持较高的强度值,试件质量损失较小且完整性良好;CS掺量为6%~15%时,热解油基钻屑固化体浸出液成分达到GB 8978-1996Ⅰ级的要求;CS固化处理后,热解油基钻屑固化体中生成了大量C-S-H凝胶和少量AFt,使其基体结构更为致密,明显提高了固化体抗压强度、水稳性和抗冻性,同时能抑制热解油基钻屑中污染物的浸出。

热解油基钻屑资源化利用(Ⅱ):掺渣水泥浆体系性能

针对油基钻屑热解吸处理后产生的残渣,尝试将其替代部分油井水泥(YJ)用于制备固井用水泥浆。首先研究了热解油基钻屑(PODC)掺量和水固比对油井水泥浆体性能的影响,同时利用等温量热仪(ICC)、X射线衍射分析仪(XRD)、压汞仪(MIP)和扫描电镜(SEM)分别测试了掺PODC水泥浆体早期水化放热量、水泥石水化产物、孔结构及微观形貌,并以降失水剂CHL、硅灰和晶体膨胀剂KW-4优化了掺PODC水泥浆体的工程性能。结果表明,随着PODC掺量增加,浆体流动度增大,密度减小,凝结时间延长,水泥石抗压强度有所下降;形成了技术套管用掺渣水泥浆体系PODC-6:40%YJ+60%PODC+3%CHL+4%硅灰+2%KW-4,油层套管(非产层段)用掺渣水泥浆体系PODC-3:70%YJ+30%PODC+3%CHL+3%硅灰+2%KW-4,水固比均为0.40,掺渣水泥浆体系各项工程性能均满足固井施工基本技术要求。微观分析表明,掺PODC水泥浆体的水化放热量降低,其水化产物主要为C—S—H凝胶和CH,较净浆水泥石水化产物明显减少,密实度有所降低。该研究可为热解油基钻屑资源化利用提供一种新途径,具有潜在的环保效益和经济效益。

页岩气热解油基钻屑残渣路基填料的制备及其性能研究

目的为探索页岩气热解油基钻屑残渣路基填料的可行性,采用石灰和粉煤灰作为复合材料,进行油基钻屑改性研究。方法比较不同矿物材料复配比例及掺量对改良残渣无侧限抗压强度和污染物浸出特性的影响效果,探究了残渣替代天然土的比例对改性路基填料击实特性和CBR值的影响规律。结果残渣固化后的无侧限抗压强度(7天)、CBR值分别可达3.93 MPa和15.5%,浸出液污染物均达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》要求。结论复合矿物材料水化生成的水化硅酸钙、水化铝酸钙、氢氧化钙、碳酸钙和矿物材料自身均对重金属离子具有固化稳定作用,因此,对污染物可实施有效封堵和吸附,从而抑制污染物的浸出,同时可使固化体结构致密化,承载力得以提高,该体系具有良好的应用前景。

油基钻屑热解渣含油率测定方法的探讨

通过对国内外石油类测定方法的比较研究,并结合涪陵页岩气田油基钻屑热解渣的特点,筛选出了适宜于油基钻屑热解渣含油率测定的两种方法,分别是蒸馏法和红外分光光度法,为制定页岩气行业油基钻屑热解渣含油率的标准测定方法提供了研究思路。

页岩气勘探开发钻井固废特性鉴别研究

为实现清水钻屑、水基钻屑和油基钻屑3类钻井固废的资源化处理处置,对现有页岩气勘探开发产生的3类钻井固废的成分进行固废特性的鉴别。分析了固废的来源与产生方式,根据GB 5085.1~6—2007从氧化性、摩擦感度、遇水放气、腐蚀性对危险废物特性进行鉴别,从浸出毒性、毒性物质含量、急毒性物质初筛、生物毒性评价方面对危险废物进行毒性鉴别,根据GB 18599—2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》对其进行一般工业固废的鉴别。结果表明:3类钻井固废不具有GB 5085—2007《危险废物鉴别标准》所规定的易燃性、反应性等危险固废特性指标;3类钻井固废生物毒性远低于危险固废所规定的最低值,水基钻屑和油基钻屑热解灰渣的生物毒性评价结果均为无毒;除pH值高于9.0之外,3类固废的浸出液其他指标均低于GB 18599—2001中第Ⅱ类一般工业固废标准要求。